CDDA-Logo.jpg Die Audio-CD (Audio Compact Disc, Digital-Audio-CD oder kurz CD-DA) ist ein optischer Massenspeicher, der seit 1979 von Philips und Sony zur digitalen Speicherung von Musik entwickelt wurde und die Schallplatte als wichtigstes zum Verkauf bestimmtes Medium von aufgezeichneten Sprach- und Musikaufnahmen ablöste.
Anfang der 90er Jahre verschwanden LPs dann größtenteils aus den ehemaligen "Schallplattenläden". Millionen von Käufern ersetzten ihre teilweise jahrzehntelang aufgebauten Schallplattensammlungen durch Audio-CDs und ermöglichten der Musikindustrie so Rekordumsätze nach Jahren der Rezession. Das Boomjahr der deutschen Musikindustrie war 1997, als die Branche rund 2,6 Milliarden Euro erwirtschaftete.
In Deutschland werden Audio-CDs – zumindest steuerrechtlich – nicht als wertvolle Kulturgüter betrachtet; für Audio-CDs gilt ein Mehrwertsteuersatz von 16 Prozent, während dieser für Bücher und Noten bei 7 Prozent liegt.
Etwa seit der Jahrtausendwende beklagen die Plattenfirmen jedoch wieder zurückgehende Umsätze. Die Umsatzeinbrüche liegen bei bis zu zehn Prozent; deutsche Plattenfirmen verloren 2003 sogar ein Fünftel ihres Umsatzes; im Jahr 2002 war der Umsatz bereits um mehr als elf Prozent auf weniger als zwei Milliarden Euro zurückgegangen.
Ursache für die aktuellen Probleme der Musikbranche sollen nach deren Aussage vor allem so genannte Raubkopien sein, die über Tauschbörsen verbreitet werden, sowie Kopien von Audio-CDs; nach Ansicht der Musikbranche übersteige die Zahl der mit Musik bespielten CD-Rohlinge (2002: 267 Millionen) die der verkauften Musik-CDs (2002: 166 Millionen) bei weitem; wie diese Zahlen ermittelt worden sein sollen, verraten die Vertreter der Musikindustrie indes nicht. Kritiker der Musikbranche werfen vor, die Konzerne hätten die Zeichen der Zeit – zum Beispiel die Entwicklung eines konsequenten Vertriebs als Internet-Download – verschlafen und würden sich nun in Schadensbegrenzung (Kopierschutzmaßnahmen, Strafverfahren gegen Internet-Musiktauschbörsen, Kampagnen mit der Parole "Raubkopierer sind Verbrecher") üben, was den Kunden letztlich nicht dazu verleitet, mehr Musik-CDs zu konsumieren.
Eine Audio-CD enthält in dieser ursprünglichen Form ausschließlich Audio-Daten und keine multimedialen oder textuellen Zusatzinformationen. Erweiterungen zur CD-DA wie Mixed-Mode-CD, Enhanced CD/CD-Plus, CD-Text, CD+G oder CD+MIDI können jedoch Zusatzinformationen enthalten.
Die Audio-Daten werden unkomprimiert gespeichert. Das Red-Book-Format unterstützt nur ein einfaches Verfahren zum Erkennen oder Korrigieren von Lesefehlern, das so genannte CIRC (Cross Interleaved Reed Solomon Code), und erlaubt bis zu 250 Fehler pro Sekunde. Gute CD-Player können auch etwas höhere Fehlerzahlen noch (fast) unhörbar »überdecken«.
Die CD selbst ist eine 1,2 mm dicke Scheibe mit einem Durchmesser von 12 cm bzw. 8 cm (CD-Single), die aus einem Polycarbonat-Träger besteht, auf den eine dünne Aluminium-Schicht aufgetragen wird.
Die Bandbreite einer Audio-CD liegt bei 5 Hz bis 20 kHz, der Dynamikumfang bei 96 dB.
Die Daten werden in Frames gespeichert (auch "Mini-Frame" genannt). Jeder Frame enthält 33 Bytes. Davon sind 24 Byte Audio-Daten (also genau 6 Stereo-Samples), 8 Byte enthalten Fehlerkorrekturdaten und ein so genanntes "Subcode"-Byte. Die Bits des Subcode-Bytes werden mit P bis W bezeichnet. Die jeweiligen Bits der aufeinanderfolgenden Subcode-Bytes bilden je einen so genannten Subchannel. Die einzelnen Subchannel werden ebenfalls mit P bis W bezeichnet.
Jeweils 98 Frames werden zu einem Block (auch Sektor oder Frame genannt) zusammengefasst. Jeder Block enthält somit 2352 Byte Audiodaten. Dies entspricht 1/75 Sekunde. Die 98 Subcode-Bytes ergeben die acht Sub-Channels P bis W zu je 98 Bit. Die Audio-CD nach dem Red-Book-Standard benutzt nur die Subchannel P und Q. Subchannel P enthält ein einfaches Musik-Pause-Flag. Dies kann von CD-Spielern genutzt werden, um Pausen zu überspringen. Dieses Feature wird jedoch von kaum einem Gerät unterstützt.
Subchannel Q enthält dagegen zahlreiche Informationen. Die 98 Q-Channel-Bits eines Blocks haben folgenden Aufbau:
Falls der Q-Channel Positionsinformationen enthält, werden diese wie folgt kodiert:
Da der Q-Channel verschiedene Daten enthalten kann, kann nicht jeder Sektor seine Positionsdaten enthalten. Die meisten CD-Spieler zeigen dann einen interpolierten Wert an, falls ein Sektor keine Positionsdaten enthält oder die Verifikation mit der Prüfsumme des Subchannels einen Lesefehler anzeigt. Laut Red-Book-Standard müssen jedoch 9 von 10 Sektoren Positionsdaten enthalten, so dass beim Abspielen einer CD sehr rasch neue Positionsdaten zur Verfügung stehen.
Die Subchannel R bis W sind bei reinen Audio-CDs ungenutzt und werden von den meisten Audio-CD-Spielern ignoriert. Erweiterte Formate, wie CD-Text oder CD+G kodieren dort ihre Zusatzdaten.
Auf einer Audio-CD können bis zu 99 Tracks gespeichert werden. Ein Track entspricht dabei in der Regel einem Musikstück. Jeder Track kann außerdem durch Index Points weiter unterteilt werden (beispielsweise für die Sätze einer Sinfonie oder Arien innerhalb einer Oper), heutige Player unterstützen diese Funktion jedoch häufig nicht mehr, da sie nur auf wenigen CDs verwendet wurde.
Ein standardkonformer Track muss mindestens 4 Sekunden (300 Sektoren) lang sein, Index Points müssen ebenfalls mind. vier Sekunden Abstand voneinander haben. Zwischen den Tracks befindet sich der Track Pre-Gap, der bei standardkonformen Audio-CDs eine Länge von mindestens zwei Sekunden haben muss und den Audio-Ruhepegel haben muss. Viele Audio-CDs enthalten aber Tracks, die nahtlos ineinander übergehen, ohne dass eine hörbare Pause zwischen ihnen besteht.
Die Adressierung der Sektoren lehnt sich dabei an den Einsatzzweck als Tonträger an: Die Sektoren werden in dem Format Minute:Sekunde:Block adressiert. Zur Vereinfachung der Anzeige werden diese Daten BCD-kodiert auf der CD gespeichert. Der Wert für Sekunden ist auf 0-59, die Blocknummer auf 0-74. Es sind somit Blockadressen von 00:00.00 bis 99:59.74 möglich, was für die ursprünglich konzipierte Spielzeit von 74 Minuten ausreichend ist. Es ist festgelegt, dass der erste Track bei Sektor 00:00.00 beginnen soll. Bestimmte Bereiche der CD befinden sich jedoch vor dem ersten Track und benötigen daher negative Sektornummern. Diese werden mit einem Offset von 100 Minuten gespeichert, sodass sie in die nicht benötigten Adressbereiche von 80:00.00 bis 99:59.74 fallen. Viele CD-Diagnoseprogramme sind in der Lage, diese Sektoren auszulesen und deren Inhalt (z.B. die TOC) darzustellen.
Die Sektoren einer Audio-CD enthalten keinen Header. Es ist somit nicht möglich, gezielt einzelne Sektoren anzusteuern und auszulesen. Um zu erkennen, welcher Sektor gerade gelesen wird, muss das Laufwerk einen, bisweilen sogar mehrere Sektoren einlesen und die Daten des Q-Channels auswerten. Dies erklärt die recht hohe Zugriffszeit beim wahlfreien Ansteuern etwa eines anderen Tracks.
Die 33 Bytes eines Miniframes entsprechen 33*8 = 264 Datenbits. Auf der CD werden jedoch 33*17 = 561 Channelbits gespeichert. Zu diesen kommen dann noch 24 Channelbits zur Synchronisation und 3 so genannte "merge bits", also 588 Channelbits pro Miniframe.
Näheres dazu, wie die Daten auf der CD gespeichert werden, siehe im Artikel Compact Disc.
Die Länge der Aufzeichnung einer Audio-CD soll angeblich durch Sonys Vizepräsident Norio Ohga mit der Argumentation festgelegt worden sein, eine CD müsse bis zu 75 Minuten Musik fassen, da dies etwa der Länge von Beethovens neunter Sinfonie entspreche. Auch der Dirigent Herbert von Karajan soll auf eine Mindestlänge gedrängt haben, um wichtige Werke der Musik unterbrechungsfrei abspielen zu können. Philips-Wissenschaftler sollen dagegen eine CD mit geringerem Durchmesser und kürzerer Spieldauer favorisiert haben. Ursprünglich sollte die CD sogar auf einem 1973 entwickelten Format, der Video Long Play Disc (VLP, LaserVision) basieren. Letztlich setzte sich jedoch anscheinend Sonys Vizepräsident durch.
Die „krumme“ Abtastrate von 44,1 kHz kam durch einen interessanten Umstand zustande. Die digitalen Audiodaten benötigten ein Speichermedium, welches zuverlässig und verfügbar sein musste. Hierfür wurde von Sony ein Videorekorder vom System U-Matic – welches zur damaligen Zeit im Studiobereich weit verbreitet war – verwendet, da dieser in der Lage war, entsprechend hochfrequente digitale Signale dauerhaft auf Magnetband zu speichern. Es existierten spezielle Konverter (PCM-1610 und PCM-1630), die Audiodaten mit 16 Bit digitalisierten und ein "Video"-Signal erzeugten, das von dem U-Matic-Videorekorder aufgezeichnet werden konnte. Pro Videobildzeile konnten 96 Bit kodiert werden. Bei 294 nutzbaren Zeilen und 50 Bildern pro Sekunde (die Halbbilder des PAL-Videosignals) konnten so 96*294*50 = 1411200 Bit pro Sekunde gespeichert werden. Bei 2x16 Bit pro Sample ergab sich so eine Abtastrate von 44100 Werten pro Sekunde.
Philips besitzt auch das Recht der Lizenzierung des »CD«-Logos, das auf jeder CD erscheint; die dem zu Grunde liegenden Patente liefen jedoch zwischen 2002 und 2003 aus.
Insbesondere auf älteren CDs ist angegeben, ob die einzelnen Aufnahmeschritte (Aufnahme, Mischung, Premaster) analog oder digital erstellt worden sind. Dazu werden die Abkürzungen AAD, ADD und DDD verwendet.
Eine weitere Erhöhung der Spurdichte erlaubt eine noch längere Spielzeit (90 bzw. 99 Minuten). Dabei kommt es jedoch zu Problemen, da dafür Sektoradressen benutzt werden müssen, die vom Red-Book-Standard für negative Sektoradressen reserviert worden sind. Da viele CD-Laufwerke nur die Sektoren über 90:00.00 als negative Sektoradressen auffassen, sind so genannte 90-Minuten-Rohlinge (die also Sektoren bis 89:59.74 enthalten) auf diesen Laufwerken noch abspielbar. Die so genannten 99-Minuten-Rohlinge erfordern hingegen eine gewisse "Intelligenz" von der Laufwerkselektronik, um zu erkennen, ob eine negative Sektoradresse oder eine am Ende der CD gemeint ist. In der Praxis wird meist eine Heuristik eingesetzt, die wie folgt funktioniert: Ein gezieltes Auslesen von Adressen zw. 90 und 99 liefert die Daten am CD-Anfang (negative Adressen), ein kontinuierliches Auslesen der CD mit steigenden Adressen wird dagegen erkannt und es werden beim Übergang von Minute 89 zu 90 die Sektoren am Ende der CD ausgelesen.
Aufgrund der Probleme, die 90- und 99-Minuten-Rohlinge verursachen, ist von diesen eher abzuraten, da man sich nicht sicher sein kann, ob sie später auf einem anderen Laufwerk wieder gelesen werden können.
Derartig modifizierte Audio-CDs müssen allerdings nach § 95 d UrhG seit dem 1. November 2003 durch den Hersteller deutlich gekennzeichnet werden. Die IFPI (International Federation of the Phonographic Industry) hat ein entsprechendes Logo für kopiergeschützte Audio-CDs eingeführt. Der Heise Zeitschriftenverlag betreibt auch eine Datenbank, in der nach kopiergeschützten und potenziell nicht abspielbaren Musik-CDs gesucht werden kann.
Daneben entstand die Promo-CD, ein Tonträger mit zwölf oder acht Zentimeter Durchmesser zu Werbezwecken, der meist kostenlos verteilt wird. Er enthält manchmal das ganze Album, das beworben werden soll, manchmal aber auch nur sehr wenige Tracks oder nur Ausschnitte der ganzen Tracks. Zielgruppen für Promo-CDs sind als Multiplikatoren wirkende Menschen oder Institutionen, zum Beispiel Radio-Stationen oder DJs.
Die ersten Audio-CDs stellte das Plattenlabel PolyGram am 17. August 1982 vor; es handelte sich dabei um
Gegen den Kauf von Audio-CDs und für den Download über P2P-Netzwerke im Internet wird oft angeführt, Audio-CDs seien ein zu teures Konsumgut - denn die Hörgewohnheiten der Verbraucher hätten sich geändert: Habe man früher noch bewusst Musik gehört - zum Beispiel ließ man den Plattenspieler laufen und hörte vom Sessel aus eine Sinfonie - höre man heute, im Zeitalter von sehr kleinen Abspielgeräten wie MP3-Playern oder Discmen, bei jeder Gelegenheit Musik, etwa auf dem Weg zur Arbeit, beim Joggen oder während des Arbeitens selber. Die Konsumenten seien also nicht mehr so stark wie früher bereit, für etwas, das nebenbei konsumiert wird, derart hohe Preise zu bezahlen. Dass man unter Freunden Musik tausche und dass aus diesem Grund die Käufe von Musik-CDs pro Person abnähmen, sei eine logische Folge davon.
Auch gegen die Zusammensetzung eines CD-Verkaufspreises wird Kritik laut. Laut der IFPI, dem Weltverband der Tonträgerindustrie, machen die Lizenzen für die Musik "meist mehr als ein Drittel des Abgabepreises an den Detailhandel aus", und notwendig sei auch eine Risikoumlage, d.h. eine Quersubventionierung von erfolgreichen CDs zugunsten von anderen Produktionen, "denn nur 15 - 20% aller Neuerscheinungen spielen ihre Kosten ein".* Des weiteren wird angeführt, dass die reinen Material- und Herstellungskosten einer CD praktisch bei Null liegen würden.
Preiszusammensetzung eines CD-Musikalbums in Deutschland:*
| Kostenstelle | Anteil in Prozent |
|---|---|
| Labels | 26 % |
| Vertrieb | 23 % |
| Handel | 20 % |
| Mehrwertsteuer | 14 % |
| Künstler | 7 % |
| GEMA | 6 % |
| Herstellung | 4 % |
Die Labels (Musikkonzerne) bezahlen zusätzlich einen separaten Betrag an die Künstler. Es wird davon ausgegangen, dass der Künstler insgesamt 15% des CD-Ladenpreises erhält.
Angesichts der fallenden Popularität der Audio-CD und der Problematik der "Raubkopierer" werden Alternativen überlegt. Es wird argumentiert, dass es bei einem Preis von 50 Cent für den Download eines einzelnen Songs möglich wäre, dass der Musikkonzern rund 40 % des Preises einnimmt, während der Künstler mit 20 % ebenfalls mehr verdient - denn die Herstellungs- und Vertriebskosten können eingespart werden, weil die Ware übers Internet geliefert wird; und die GEMA-Vergütung würde wegfallen, weil Abgaben auf den Kauf von bespielbaren Datenträgern geplant oder schon in Kraft gesetzt wurden. Bei 20 Songs zu je 50 Cent würde der Kunde in den meisten Fällen weniger bezahlen, als beim Kauf einer realen Audio-CD. Zu guter Letzt denken Befürworter eines konsequenten Download-Musikhandels, dass durch die Senkung des Konsumentenpreises der rechtmäßige Kauf von Musik angekurbelt würde.*
Siehe auch: DVD, DVD-Audio, Super Audio CD, XRCD, Kopierschutz, Aufnahmeverfahren (CD), Freedb, Subcode, ISRC, CD+G
Musikproduktion | Datenformat | CD
Red Book (audio CD standard) | CD-DA | CD-Audio | Red Book | CDDA
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It uses material from the
"Audio-CD".
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